如图所示，空间存在着范围足够大、水平向左的匀强电场，在竖直虚线PM的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大...
问题详情：
如图所示，空间存在着范围足够大、水平向左的匀强电场，在竖直虚线PM的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为
。一绝缘U形弯杆由两段直杆和一半径为R的半圆环组成，固定在纸面所在的竖直平面内。PQ、MN水平且足够长，半圆环在磁场边界左侧，P、M点在磁场边界线上，A点为圆弧上的一点，NMAP段是光滑的。现有一质量为m、带电荷量为+q的小环套在半圆环上，恰好在A点保持静止，半径OA与虚线所成夹角为θ =37°。现将带电小环由P点无初速度释放（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）电场强度的大小及小环在水平轨道MN上运动时距M点的最远距离；
（2）小环第一次通过A点时，半圆环对小环的支持力；
（3）若小环与PQ间动摩擦因数为μ=0.6（设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等）。现将小环移至M点右侧4R处由静止开始释放，求小环在整个运动过程中在水平轨道PQ经过的路程。
【回答】
（1）
；
；（2）
；（3） 
（2）设小环在A点的速度为v，小环无初速度从P点到A点由动能定理得： 
⑤
在A点由牛顿第二定律得:
⑥
联立④⑤⑥解得：
⑦
（3） 设小环在整个运动过程中在水平轨道PQ经过的路程为S,从M点右侧4R处由静止开始释放小环,由于PQ段有摩擦力的作用,但是
，小环最终将在PAMN间往返运动,到达P点时速度恰好为0.
小环从静止释放到P点速度恰好为0的过程中，根据动能定理有:
⑨
解得：
⑩
考点： 物体的平衡；动能定理；电场力做功特点
【名师点睛】本题主要考查了物体的平衡、动能定理、电场力做功特点 。是一个难度较大的题目。解决这类问题要特别注意重力、电场力和摩擦力做功的特点。动能定理是解决这类问题的有效方法。
知识点：静电场及其应用单元测试
题型：计算题
